(57)【要約】【課題】製造コストの削減と装置の小型化を図るために、放熱器の不要な新規の構成を提供する。【解決手段】吸収器５で冷媒を吸収し、吸収液ポンプ８の運転により吸収器５から再生器１に搬送される吸収液の一部が、熱交換器６を迂回して高温再生器１に流入可能に開閉弁９が介在するバイパス管１１Ａを設けると共に、温度センサ２１が計測した冷水の蒸発器出口側の温度に基づいて開閉弁９の開閉を制御する制御器３０を設けるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮器、蒸発器、吸収器などと連結して冷凍サイクルを構成する再生器に他の設備の排熱などを熱源として供給する吸収冷凍機において、再生器から吸収器に流入する吸収液と吸収器から再生器に流入する吸収液とが熱交換する吸収液熱交換器が設けられると共に、再生器から吸収器に流入する吸収液、吸収器から再生器に流入する吸収液の少なくとも一方の吸収液が吸収液熱交換器を迂回して循環可能に吸収液管が設けられたことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】
吸収液熱交換器を迂回して循環する吸収液の流量を、冷媒に気化熱を奪われて冷却され、蒸発器から吐出したブラインの温度に基づいて制御する制御手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離する再生器の熱源として、他の設備から出る排熱などを利用する吸収冷凍機に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば図４に示した構成の吸収冷凍機１００Xが周知である（例えば、特許文献１参照。）。この吸収冷凍機１００Xにおいては、高温再生器１Ａで加熱生成された冷媒蒸気が吸収器５、凝縮器３を経由してきた冷却水に放熱して凝縮し、高温再生器１Ａに冷媒液として還流させるための放熱器３５を備え、コ・ジェネレーションシステムなどの図示しない他の設備から排熱流体供給管１５を介して高温再生器１Ａに排熱（この場合は高温の排ガスが供給されている）が特に熱量を制御することなく供給され、吸収冷凍機１００Ｘの負荷より大きい熱量の排熱が排熱流体供給管１５から高温再生器１Ａに供給されても、高温再生器１Ａで加熱生成された冷媒蒸気が放熱器３５で冷却水に放熱することで対応可能になっている。
【０００３】
なお、図中１Ｂは低温再生器、２は高温再生器１Ａの熱源として機能するバーナ、４は蒸発器、６Ａは低温熱交換器、６Ｂは高温熱交換器、７は冷媒ポンプ、８は吸収液ポンプ、１６はブラインとしての冷水が流れる冷水管、１７は冷却水管である。
【０００４】
しかし、吸収冷凍機１００Xにおいては、排熱の過剰な熱を別途設置した放熱器３５によって捨てる構成であったため、放熱器３５の設置費用が余分に掛かったり、そのためのスペースが必要になって装置の小型化ができないと云った問題点があった。
【０００５】
そのため、前記特許文献１においては、凝縮器３で凝縮した冷媒液を吸収器５に供給可能に流量制御弁を備えた冷媒管を介して凝縮器３と吸収器５とを連結する、あるいは凝縮器３で凝縮した冷媒液を低温再生器１Ｂに供給可能に流量制御弁を備えた冷媒管を介して凝縮器３と低温再生器１Ｂとを連結する、あるいは凝縮器３で凝縮した冷媒液を蒸発器４に供給可能に流量制御弁を備えた冷媒管を介して凝縮器３と蒸発器４とを連結する、あるいは蒸発器４の冷媒液溜まりの冷媒液を吸収器５に供給可能に流量制御弁を備えた冷媒管を介して蒸発器４と吸収器５とを連結する、などした各種吸収冷凍機が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２０８４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に提案された吸収冷凍機により、放熱器の設置が不要になった。そのため、製造コストの削減と装置の小型化が図れるようになったが、顧客の多種多様な要求に対応するためには、放熱器の設置が不要な可能な限り多くの構成をカードとして持っておく必要があり、それが解決すべき課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、凝縮器、蒸発器、吸収器などと連結して冷凍サイクルを構成する再生器に他の設備の排熱などを熱源として供給する吸収冷凍機において、再生器から吸収器に流入する吸収液と吸収器から再生器に流入する吸収液とが熱交換する吸収液熱交換器を設けると共に、再生器から吸収器に流入する吸収液、吸収器から再生器に流入する吸収液の少なくとも一方の吸収液が吸収液熱交換器を迂回して循環可能に吸収液管を設けるようにしたことを主要な特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、再生器に供給される他の設備の排熱量が熱負荷で使用される熱量より大きいときには、吸収液熱交換器を迂回して循環する吸収液の量を増やすことで装置全体の熱効率が低下し、投入熱量と消費熱量がバランスするので、過剰は熱を廃棄するための放熱器を設置する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
凝縮器、蒸発器、吸収器などと連結して冷凍サイクルを構成する再生器に他の設備の排熱などを熱源として供給する吸収冷凍機において、再生器から吸収器に流入する吸収液と吸収器から再生器に流入する吸収液とが熱交換する吸収液熱交換器を設けると共に、再生器から吸収器に流入する吸収液、吸収器から再生器に流入する吸収液の少なくとも一方の吸収液が吸収液熱交換器を迂回して循環可能に吸収液管を設け、さらに吸収液熱交換器を迂回して循環する吸収液の流量を、冷媒に気化熱を奪われて冷却され、蒸発器から吐出したブラインの温度に基づいて制御する制御手段を設けるようにした吸収冷凍機。
【実施例１】
【００１０】
本発明の第１の実施例を、図１〜図３に基づいて説明する。図１に例示した吸収冷凍機１００は、図示しない熱負荷にブラインとしての冷水を循環供給することが可能な低温水吸収冷凍機であり、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用するものである。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図４において説明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号を付した。
【００１１】
すなわち、図中１は再生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は熱交換器、７は冷媒ポンプ、８は吸収液ポンプ、９は開閉弁、１０は三方弁、１１、１２は吸収液管、１１Aはバイパス管、１３、１４は冷媒管、１５はコ・ジェネレーションシステムなどの他の設備から供給される排熱流体が内部を流れる排熱流体供給管、１６は図示しない冷却負荷に循環供給する冷水が内部を流れる冷水管、１７は冷却水が内部を流れる冷却水管であり、それぞれ図１に示したように配管接続されている。
【００１２】
また、３０は、冷水管１６の蒸発器出口側に設けられた温度センサ２１が計測する冷水の温度に基づいて開閉弁９の開閉を制御し、排熱流体供給管１５の三方弁下流側に設けられた温度センサ２２が計測する排熱流体の温度に基づいて三方弁１０の流路を制御するための制御器である。
【００１３】
上記構成の本発明の吸収冷凍機１００においては、冷却水管１７を介して吸収器５と凝縮器３に冷却水を供給し、再生器１に排熱流体供給管１５を介してコ・ジェネレーションシステムなどの図示しない他の設備から出る高温の排熱流体、例えば温水を供給すると、稀吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して再生され、吸収液濃度が高くなった濃吸収液とが再生器１で得られる。
【００１４】
再生器１で吸収液から蒸発分離して生成された高温の冷媒蒸気は、再生器１に並設された凝縮器３に入り、冷却水管１７内を流れる冷却水により冷却されて凝縮し、冷媒管１３を介して蒸発器４に入る。
【００１５】
蒸発器４に入って冷媒液溜りに溜まった冷媒液は、冷水管１６に接続された伝熱管４Ａの上に冷媒ポンプ７によって散布され、冷水管１６を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管４Aの内部を流れる水を冷却する。
【００１６】
蒸発器４で蒸発した冷媒は吸収器５に入り、再生器１で温水により加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液濃度が高まった吸収液、すなわち吸収液管１２により熱交換器６を経由して供給され、上方から散布される濃吸収液に吸収される。
【００１７】
吸収器５で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ８の運転により、熱交換器６を経由して再生器１へ吸収液管１１から送られる。
【００１８】
上記のように吸収冷凍機１００の運転が行われると、蒸発器４の内部に配管された伝熱管４Aにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷水管１６を介して図示しない冷房負荷に循環供給できるので、冷房などの冷却運転が行える。
【００１９】
そして、本発明の吸収冷凍機１００においては、その冷却運転時に温度センサ２２が計測する排熱流体の温度が所定の設定温度、例えば７０±０．５℃に収まるように、三方弁１０の流路が制御手段３０により制御される。
【００２０】
すなわち、例えば図２に示したように、温度センサ２２が計測する排熱流体の温度が７０．５℃より高いときには三方弁１０を開弁し（排熱流体が再生器１を経由して流れる流路状態を開弁とし、再生器１を経由しないで流れる流路状態を閉弁とする。）、６９．５℃より低いときには三方弁１０を閉弁するように制御手段３０により制御される。
【００２１】
さらに、温度センサ２１が計測する冷水の温度が所定の設定温度、例えば７±０．５℃の範囲に収まるように、開閉弁９の開閉が制御手段３０により制御される。すなわち、例えば図３に示したように温度センサ２１が計測する冷水の温度が７．５℃より高いときには開閉弁９を閉弁し、６．５℃より低いときには開閉弁９を開弁するように制御される。
【００２２】
したがって、例えば冷房負荷が小さいために冷水管１６を介して蒸発器４に還流する冷水の温度が低く、冷媒が蒸発する際に周囲から奪う気化熱により冷却されて蒸発器４から吐出し、温度センサ２１により計測される冷水の温度が所定の６．５℃より低くなると、開閉弁９が開弁して吸収器５からバイパス管１１Aを経由して再生器１に流入する吸収液の流れが生じ、熱交換器６で加熱されて再生器１に流入する量が減少するので、吸収器５から再生器１に流入する吸収液全体の温度は低下する。
【００２３】
したがって、排熱流体供給管１５を介して再生器１に供給され、そこで吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離し、吸収液を再生して再生器１から吐出する排熱流体の温度も低下するので、温度センサ２２が計測する排熱流体の温度も低下する。そのため、三方弁１０は制御手段３０により開弁され、再生器１で吸収液を加熱して放熱する熱量が増加する。
【００２４】
すなわち、本発明の吸収冷凍機１００においては、熱交換器６を迂回して吸収器５から再生器１に流入する吸収液の量を増加させて全体の熱効率を低下させることで、排熱流体が再生器１で放熱する熱量を増やすことができるので、冷水管１６を介して冷水を循環供給する熱負荷が小さいために排熱流体供給管１５を介して供給される排熱流体の再生器１における放熱量が小さく、温度センサ２２が計測する排熱流体の温度が所定温度の７０．５℃より高いときには、開閉弁９が開弁して吸収器５から熱交換器６を迂回して再生器１に流入する吸収液の量を増加させて熱効率を低下させることで、温度センサ２２が計測する排熱流体の温度を所定の温度範囲まで低下させることができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２６】
例えば、バイパス管１１Ａに介在する開閉弁９は、開閉弁ではなく流量制御弁であっても良い。そして、開閉弁に代えて流量制御弁をバイパス管１１Ａに設けるときには、温度センサ２１が計測する冷水の温度が所定の温度（例えば７℃）となるように、制御器３０が流量制御弁の開度を制御するように構成される。
【００２７】
また、開閉弁９を備えたバイパス管１１Ａは、再生器１から吸収器５に流入する吸収液の一部が熱交換器６を迂回して流れるように吸収液管１２に設けられても良い。
【００２８】
また、特許文献１に開示された吸収冷凍機のように、高温再生器と低温再生器、高温熱交換器と低温熱交換器を備えた吸収冷凍機であっても良い。
【００２９】
また、三方弁１０に代えて開閉弁または流量制御弁を排熱流体供給管１５の適宜の部位に設けるように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の吸収冷凍機の説明図である。
【図２】三方弁の制御例を示す説明図である。
【図３】開閉弁の制御例を示す説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  再生器
３  凝縮器
４  蒸発器
４Ａ  伝熱管
５  吸収器
６  熱交換器
７  冷媒ポンプ
８  吸収液ポンプ
９  開閉弁
１０  三方弁
１１、１２  吸収液管
１１Ａ  バイパス管
１３、１４  冷媒管
１５  排熱流体供給管
１６  冷水管
１７  冷却水管
２１、２２  温度センサ
３０  制御器
３５  放熱器
１００、１００Ｘ  吸収冷凍機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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